現代信息技術在船舶通信導航系統中的運用分析

寧斯佳

（中海油信息科技有限公司，廣東 深圳 518067）

0 引 言

在當前的時代背景下，現代信息技術已經滲透到各個行業的建設中。在進行軟件使用的過程中，可以促進計算機設備與通信系統的融合，拓展系統的功能，為我國居民的生產生活提供更多的便利。但是在對船舶通信導航系統進行建設的過程中，因為會受到多種因素的影響和干擾，所以必須在現有技術的基礎上進行創新和優化，提高系統應用的穩定性，從而滿足船舶的通信需求[1]。

1 船舶導航安全系統的建設

對于船舶導航系統和通信系統的建設來說，需要不斷完善和優化系統功能，并采用創新性的技術，才能提高系統運行的安全性和穩定性。在進行GPS衛星導航系統建設的過程中，主要是利用高軌衛星傳輸的延時和頻移準確判斷目標對象發生的距離變化及位置信息。地理信息系統屬于專業的空間信息系統架構，可以有效收集地球表層位置的空間信息，并且對所有的數據信息進行整合分析。雷達系統的應用范圍比較廣，使用頻率比較高，而船載自動識別系統可以實現船舶之間的數據信息傳輸，且智能化應用水平較高[2]。

2 現代信息技術在船舶通信導航系統中的具體應用

2.1 導航技術的具體應用

導航技術如圖1所示，主要是對衛星定位和軌跡匹配以及方向預測等數據信息進行系統性分析，從而為船舶的航行提供精確的位置信息和動態的參數數據。在進行導航系統建設的過程中，航海功能軟件屬于核心的研發內容，可以有效測定航線。如果船舶偏離航道或者進入了危險區域，則可以發出預警信息，同時能夠制定相應的解決方案。在航行的過程中，還可以全面記錄所有的數據信息，并且對其進行有效地儲存，自動形成航海日志，確保船員能夠根據相應的數據信息對船舶進行全方位管理[3]。

圖1 導航技術

同時，船舶導航系統中配置有氣象信息分析軟件，還存在自動避障等功能。當前在進行導航系統研發的過程中，綜合程度正在不斷提高，不僅可以正確反饋船舶所處位置和航速以及軌跡行，還可以分析和記錄區域內的水深和氣象，為船舶的航行提供有效的數據支持。在進行導航系統建設時，存在雷達影像和ARPA系統，能夠與電子海圖進行綜合使用，從而全面測定船舶現處位置到目標點的距離以及方向等信息[4]。

2.2 通信技術的具體應用

與內陸通信網絡的建設相比較，在進行船舶通信系統建設時，主要是對所有的數據信息進行采集和分析，并且存在傳輸和顯示等功能。遠洋船舶通信系統如圖2所示，其綜合性特征比較強，可以借助衛星實現外部通信，且系統存在頻段區間，可以對各項裝置進行覆蓋。因為系統的結構比較復雜，因此管理難度比較高，在安裝和使用時也存在條件限制，需要根據系統的建設要求選擇具體的天線和設備類型。在進行技術實施的過程中不存在固定的基礎設備，內外通信均可融入到系統內部的建設中[5]。

圖2 遠洋船舶通信系統

2.3 構建綜合導航系統

我國在進行軍船導航系統建設的過程中，外部裝置可以及時采集風向和水深以及航速等數據信息，還可以系統性分析航行區域內的氣象參數和海域信息，從而制定最佳的核心路線系統。在使用的過程中還可以顯示導航的數據信息，并對一些關鍵的數據信息進行測定和預警。在對導航系統進行綜合優化時，要制定具備更高可行性的通信網絡方案，方案中的系統存在綜合數據展示和串口通信的功能，需要借助串口服務實現相應的功能建設。數據傳輸示意如圖3所示，因為系統的結構比較簡單，通信更加穩定，且傳輸距離比較長，所以在使用的過程中具備更多的優勢。但是在進行串口通信時需要按位傳遞，這就導致傳輸的速度比較緩慢，且采取點與點之間的連接方式必須通過連接才能進行數據信息的傳輸[6]。

圖3 數據傳輸

對于導航系統的建設來說，內部配置有多個信息傳感裝置。如果連接的裝置比較多，那么就會導致系統出現冗余等現象，降低數據信息的傳輸安全性。在進行信息化技術運用的過程中，裝置和系統之間的連接更加緊密，數據信息總量也在不斷增多，單一的串口通信已經無法滿足導航的需求。在進行CAN總線通信建設的過程中，可以有效彌補傳統串口傳輸時存在的不足，將CAN總線技術融合到導航系統的建設中，并對原有的通信形式進行優化。這種通信技術在應用時建設成本更低，且傳輸距離比較遠，利用率更高，在進行技術使用的過程中還可以自動糾正錯誤，并存在檢測等功能。一旦發現數據信息被破壞，可以通過系統自動進行更改，如果破壞程度比較大則可以自動退出，保證了數據信息的傳輸安全[7]。

2.4 實現海岸互聯網視頻會議功能

隨著網絡技術的不斷普及，船舶導航領域也借助相關技術進行了更好地發展。在進行網絡通信建設時，可以有效傳遞各種類型的數據信息，還存在傳輸視頻、文件以及圖像的功能。要想實現實時通信的功能，可以將網絡技術融合到導航系統的建設中。

船舶海岸視頻通話，與日常的視頻通話存在明顯的區別[8]。在視頻的過程中，必須有效展示雙方的行為話語，還要從周邊環境獲取額外的信息。因此要將全球海事網絡連接到局域網中，從而獲得更多的數據信息。此外，在進行視頻通話時要保證在更短的時間內能夠對數據信息進行有效傳遞，不需要預先集合參會的人員，節約操作的時間，并且提高工作效率。同時在進行網絡技術應用的過程中還可以促進各部門的團結協作，為船員之間的聯系提供有效保障[9]。

2.5 搭建局域網

當前，在進行船舶運行管理時需要提高信息的自動化管理水平，才能滿足各方面的建設需求。在進行局域網構建的過程中，要實現辦公的智能化建設，確保操作人員之間能夠及時進行交流與協作，促進船舶的穩定運營，并且獲得更多的經濟效益。在進行局域網搭建的過程中，系統由主控點、交換機以及計算機設備組成，要從主控點位置向外連接兩條STP線路，兩端要預留足夠的空間，為后期連接工作的開展提供有效支持[10]。

對于分支計算機設備的建設來說，可以將其設置在室內空間中，保證電源系統穩定運行的同時，還要提高數據信息的傳輸效率，可以選用多模光纖的連接方式。在進行局域網建設的過程中，不能與同一個供電線路進行連接，避免電流通過電纜時出現電磁效應。在對其進行連接的過程中，需要對網絡線進行包裹，還要優化線路的運行環境，避免對線路造成嚴重的損壞[11]。

2.6 研發航行管理軟件

船舶在航行的過程中會產生大量的數據信息，管理難度比較大，因此需要研發管理軟件，對數據信息進行分析、處理以及儲存。在對GPS數據信息進行管理時，要實現船舶位置信息的確定、事故問題的處理以及預警等功能。對于船舶自身的管理來說，主要存在靜態的數據信息和功能數據信息，需要根據不同類型數據信息的管理需求研發相應的軟件。只有定期對軟件進行更新和升級，才能為系統的運行提供安全保障，避免系統在運行的過程中被病毒侵襲[12]。

3 結 論

技術人員在進行船舶通信導航系統研發的過程中要對整個行業的發展需求進行深入了解，在此基礎上優化和完善系統結構，確保系統在使用時能夠發揮更大的作用。要將現代信息技術作為研發的中心，深入分析系統應用過程中存在的各項問題，并且制定有效的措施對其進行彌補。此外，還要改善技術應用時存在的不足之處，確保船舶通信導航技術在應用時更加穩定便捷，為系統的建設奠定良好基礎，促進整個行業的可持續發展。